Цитоплазма и ее органоиды: эндоплазматическая сеть, митохондрии и пластиды, Биология

Молекула рибонуклеиновой кислоты – РНК • В состав рибосом входят белки и РНК.

• Функция рибосом — это синтез белка. Синтез белка — сложный процесс, который осуществляется не одной рибосомой, а целой группой, включающей до нескольких десятков объединенных рибосом. • Такую группу рибосом называют полисомой.

Электрономикроскопическая фотография, показывающая митохондрии млекопитающего в поперечном сечении • В цитоплазме большинства клеток животных и растений содержатся мелкие тельца —митохондрии (от греч. μίτος — нить и χόνδρος — зёрнышко, крупинка).

Это органелла, имеющаяся во многих эукариотических клетках и синтезирующая АТФ, используемая в клетке в качестве основного источника химической энергии.

• Митохондрии (хондриосомы) — это энергетические станции клетки; иногда их называют «пластидами катаболизма» .

• Оболочка митохондрии состоит из двух мембран — наружной и внутренней. Наружная мембрана гладкая, она не образует никаких складок и выростов.

Внутренняя мембрана образует многочисленные складки, которые направлены в полость митохондрии. • Складки внутренней мембраны называют кристами (лат. «криста» — гребень, вырост).

Особенно много крист в митохондриях активно функционирующих клеток, например мышечных.

Растительные клетки листостебельного мха Plagiomnium affine с видимыми хлоропластами (сильно увеличено) • В цитоплазме клеток всех растений находятся пластиды. В клетках животных пластиды отсутствуют. Различают три основных типа пластид: зеленые — хлоропласта; красные, оранжевые и желтые — хромопласты; бесцветные — лейкопласты.

• Хлоропласты – органоиды содержатся в клетках листьев и других зеленых органов растений, а также у разнообразных водорослей. • Размеры хлоропластов 4— 6 мкм, наиболее часто они имеют овальную форму. У высших растений в одной клетке обычно бывает несколько десятков хлоропластов.

• Зеленый цвет хлоропластов зависит от содержания в них пигмента хлорофилла. Хлоропласт — основной органоид клеток растений, в котором происходит фотосинтез, т. е. образование органических веществ (углеводов) из неорганических (СО 2 и Н 2 О) при использовании энергии солнечного света.

• Хромопласты— пластиды, окрашенные в жёлтый, красный или оранжевый цвет. Окраска хромопластов связана с накоплением в них каротиноидов. • Хромопласты определяют окраску осенних листьев, лепестков цветов, корнеплодов, созревших плодов.

Лейкопласты в картофеле • Лейкопласты— неокрашенные пластиды, как правило выполняют запасающую функцию. В лейкопластах клубней картофеля накапливается крахмал. Лейкопласты высших растений могут превращаться в хлоропласты или хромопласты

Цитоплазма и её органоиды

Цитоплазма и её органоиды

Цитоплазма представляет собой водянистое вещество – цитозоль (90 % воды), в котором располагаются различные органеллы, а также питательные вещества (в виде истинных и коллоидных растворов) и нерастворимые отходы метаболических процессов. В цитозоле протекает гликолиз, синтез жирных кислот, нуклеотидов и других веществ. Цитоплазма является динамической структурой. Органеллы движутся, а иногда заметен и циклоз – активное движение, в которое вовлекается вся протоплазма.

Перечислим основные органеллы, характерные и для клеток животных, и для клеток растений.

1

Митохондрии

Митохондрии иногда называют «клеточными электростанциями». Это спиральные, округлые, вытянутые или разветвлённые органеллы, длина которых изменяется в пределах 1,5–10 мкм, а ширина – 0,25–1 мкм.

Митохондрии могут изменять свою форму и перемещаться в те области клетки, где потребность в них наиболее высока. В клетке содержится до тысячи митохондрий, причём это количество сильно зависит от активности клетки.

Каждая митохондрия окружена двумя мембранами, внутри которых содержатся РНК, белки и митохондриальная ДНК, участвующая в синтезе митохондрий наряду с ядерной ДНК. Внутренняя мембрана сложена в складки, называемые кристами.

Возможно, митохондрии некогда были свободнодвижущимися бактериями, которые, случайно проникнув в клетку, вступили с хозяином в симбиоз. Важнейшей функцией митохондрий является синтез АТФ, происходящий за счёт окисления органических веществ.

2

Эндоплазматическая сеть: гладкая и гранулярная структуры. Рядом фотография с увеличением в 10 000 раз

Эндоплазматическая сеть – это сеть мембран, пронизывающих цитоплазму эукариотических клеток. Её можно наблюдать только при помощи электронного микроскопа. Эндоплазматическая сеть связывает органеллы между собой, по ней происходит транспорт питательных веществ.

Гладкая ЭПС имеет вид трубочек, стенки которых представляют собой мембраны, сходные по своей структуре с плазматической мембраной. В ней осуществляется синтез липидов и углеводов.

На мембранах каналов и полостей гранулярной ЭПС расположено множество рибосом; данный тип сети участвует в синтезе белка.

Рибосомы – мелкие (15–20 нм в диаметре) органеллы, состоящие из р-РНК и полипептидов. Важнейшая функция рибосом – синтез белка. Их количество в клетке весьма велико: тысячи и десятки тысяч.

Рибосомы могут быть связаны с эндоплазматической сетью или находиться в свободном состоянии.

В процессе синтеза обычно одновременно участвуют множество рибосом, объединённых в цепи, называемые полирибосомами.

Аппарат Гольджи представляет собой стопку мембранных мешочков (цистерн) и связанную с ними систему пузырьков.

На наружной, вогнутой стороне стопки из пузырьков (отпочковывающихся, по-видимому, от гладкой эндоплазматической сети) постоянно образуются новые цистерны, на внутренней стороне цистерны превращаются обратно в пузырьки.

Основной функцией аппарата Гольджи является транспорт веществ в цитоплазму и внеклеточную среду, а также синтез жиров и углеводов, в частности, гликопротеина муцина, образующего слизь, а также воска, камеди и растительного клея. Аппарат Гольджи участвует в росте и обновлении плазматической мембраны и в формировании лизосом.

3

Аппарат Гольджи

Лизосомы представляют собой мембранные мешочки, наполненные пищеварительными ферментами. Особенно много лизосом в животных клетках, здесь их размер составляет десятые доли микрометра.

Лизосомы расщепляют питательные вещества, переваривают попавшие в клетку бактерии, выделяют ферменты, удаляют путём переваривания ненужные части клеток.

Лизосомы также являются «средствами самоубийства» клетки: в некоторых случаях (например, при отмирании хвоста у головастика) содержимое лизосом выбрасывается в клетку, и она погибает.

4

Лизосомы

Пероксисомы (микротельца) имеют округлые очертания и окружены мембраной. Их размер не превышает 1,5 мкм. Пероксисомы связаны с эндоплазматической сетью и содержат ряд важных ферментов, в частности, каталазу, участвующую в разложении перекиси водорода.

Почти во всех эукариотических клетках имеются полые цилиндрические органеллы диаметром около 25 нм, называющиеся микротрубочками. В длину они могут достигать нескольких микрометров. Стенки микротрубочек сложены из белка тубулина.

В клетках животных и низших растений встречаются центриоли – мелкие полые цилиндры длиной в десятые доли микрометра, построенные из 27 микротрубочек. Во время деления клетки они образуют веретено, вдоль которого выстраиваются хромосомы.

Центриолям по структурам идентичны базальные тельца, содержащиеся в жгутиках и ресничках. Эти органеллы вызывают биение жгутиков. Другая функция микротрубочек – транспорт питательных веществ.

Микротрубочки представляют собой достаточно жёсткие структуры и поддерживают форму клетки, образуя своеобразный цитоскелет. С опорой и движением связана и ещё одна форма органелл – микрофиламенты – тонкие белковые нити диаметром 5–7 нм.

6

Центриоли

7

Цитоскелет клетки. Микрофиламенты окрашены в синий, микротрубочки – в зеленый, промежуточные волокна – в красный цвет

Органоиды клетки и их функции

Определение

Какие органоиды входят в состав клетки

Двумембраные органоиды

Функции органоидов

Видео

Определение

Органоиды клетки, они же органеллы, представляют собой специализированные структуры собственно клетки, отвечающие за различные важные и жизненно необходимые функции. Почему же все-таки «органоиды»? Просто тут эти компоненты клетки сопоставляются с органами многоклеточного организма.

Какие органоиды входят в состав клетки

Также порой под органоидами понимается исключительно лишь постоянные структуры клетки, которые находятся в ее цитоплазме.

По этой же причине ядро клетки и ее ядрышко не называют органоидами, равно как и не являются органоидами клеточная мембрана, реснички и жгутики.

А вот к органоидам, входящим в состав клетки относятся: хромосомы, митохондрии, комплекс Гольджи, эндоплазматическая сеть, рибосомы, микротрубочки, микрофиламенты, лизосомы. По сути это и есть основные органоиды клетки.

Если речь идет о животных клетках, то в число их органоидов также входят центриоли и микрофибриллы. А вот в число органоидов растительной клетки еще входят только свойственные растениям пластиды. В целом состав органоидов в клетках может существенно отличатся в зависимости от вида самой клетки.

Рисунок строения клетки, включая ее органоиды.

Двумембраные органоиды

Также в биологии существует такое явление как двумембраные органоиды клетки, к ним относятся митохондрии и пластиды. Ниже мы опишем свойственные им функции, впрочем, как всех других основных органоидов.

Функции органоидов

А теперь коротко опишем основные функции органоидов животной клетки. Итак:

• Плазматическая мембрана – тонкая пленка вокруг клетки состоящая из липидов и белков. Очень важный органоид, который обеспечивает транспортировку в клетку воды, минеральных и органических веществ, удаляет вредные продукты жизнедеятельности и защищает клетку.
• Цитоплазма – внутренняя полужидкая среда клетки. Обеспечивает связь между ядром и органоидами.
• Эндоплазматическая сеть – она же сеть каналов в цитоплазме. Принимает активное участие в синтезе белков, углеводов и липидов, занимается транспортировкой полезных веществ.
• Митохондрии – органоиды, в которых окисляются органические вещества и синтезируются молекулы АТФ с участием ферментов. По сути митохондрии это органоид клетки, синтезирующий энергию.
• Пластиды (хлоропласты, лейкопласты, хромопласты) – как мы упоминали выше, встречаются исключительно у растительных клеток, в целом их наличие является главной особенностью растительного организма. Играют очень важную функцию, например, хлоропласты, содержащие зеленый пигмент хлорофилл, у растения отвечают за явление фотосинтеза.
• Комплекс Гольджи – система полостей, отграниченных от цитоплазмы мембраной. Осуществляют синтез жиров и углеводов на мембране.
• Лизосомы — тельца, отделенные от цитоплазмы мембраной. Имеющиеся в них особые ферменты ускоряют реакцию расщепления сложных молекул. Также лизосома является органоидом, обеспечивающим сборку белка в клетках.
• Вакуоли — полости в цитоплазме, заполненные клеточным соком, место накопления запасных питательных веществ; они регулируют содержание воды в клетке.

В целом все органоиды являются важными, ведь они регулируют жизнедеятельность клетки.

Видео

И в завершение тематическое видео про органоиды клетки.

При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту [email protected] или в Фейсбук, с уважением автор.

Эта статья доступна на английском – Cell Organelles and Their Functions.

Урок 23. Эукариотическая клетка. Цитоплазма. Органоиды

• Методические разработки уроков 10-11класс
• Тип урока – комбинированный
• Методы: частично-поисковый, про­блемного изложения, объясни­тельно-иллюстративный.
• Цель:
• – формирование у учащихся целостной системы знаний о живой природе, ее системной организации и эволюции;
• -умения давать аргументированную оценку новой информации по биоло­гическим вопросам;
• -воспитание гражданской ответственности, самостоятельности, инициативности
• Задачи:
• Образовательные: о биологических системах (клетка, организм, вид, экосистема); истории развития современных представлений о живой природе; выдающихся открытиях в биологической науке; роли биологической науки в формировании современной естественнонаучной картины мира; методах научного познания;
•  Развитие творческихспособностей в процессе изучения выдающихся достижений биологии, вошедших в общечеловеческую культуру; сложных и противоречивых путей развития современных научных взглядов, идей, теорий, концепций, различных гипотез (о сущности и происхождении жизни, человека) в ходе работы с различными источниками информации;
• Воспитание убежденности в возможности познания живой природы, необходимости бережного отношения к природной среде, собственному здоровью; уважения к мнению оппонента при обсуждении биологических проблем
• УУД
• Личностные результаты обучения биологии:
• 1. воспитание российской гражданской идентичности: патриотизма, любви и уважения к Отечеству, чувства гордости за свою Родину; осознание своей этнической принадлежности; усвоение гуманистических и традиционных ценностей многонационального российского общества; воспитание чувства ответственности и долга перед Родиной;
• 2. формирование ответственного отношения к учению, готовности и способности обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию, осознанному выбору и построению дальнейшей индивидуальной траектории образования на базе ориентировки в мире профессий и профессиональных предпочтений, с учётом устойчивых познавательных интересов;
• Метапредметные результаты обучения биологии:
• 1. умение самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и формулировать для себя новые задачи в учёбе и познавательной деятельности, развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности;
• 2. овладение составляющими исследовательской и проектной деятельности, включая умения видеть проблему, ставить вопросы, выдвигать гипотезы;
• 3. умение работать с разными источниками биологической информации: находить биологическую информацию в различных источниках (тексте учебника, научно популярной литературе, биологических словарях и справочниках), анализировать и
• оценивать информацию;
• Познавательные: выделение существенных признаков биологических объектов и процессов; приведение доказательств (аргументация) родства человека с млекопитающими животными; взаимосвязи человека и окружающей среды; зависимости здоровья человека от состояния окружающей среды; необходимости защиты окружающей среды; овладение методами биологической науки: наблюдение и описание биологических объектов и процессов; постановка биологических экспериментов и объяснение их результатов.
• Регулятивные:умение самостоятельно планировать пути достижения целей, в том числе альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач; умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками; работать индивидуально и в группе: находить общее решение и разрешать конфликты на основе согласования позиций и учёта интересов; формирование и развитие компетентности в области использования информационно-коммуникационных технологий (далее ИКТ-компетенции).
• Коммуникативные: формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками, понимание особенностей гендерной социализации в подростковом возрасте, общественно полезной, учебно-исследовательской, творческой и дру­гих видов деятельности.
• Технологии: Здоровьесбережения, проблем­ного, раз­вивающего обучения, групповой деятельно­сти
• Приемы: анализ, синтез, умозаключение, перевод информации с одного вида в другой, обобщение.
• Ход урока
• Задачи
• Создать общее представление о строении эука­риотической клетки.
• Сформировать знания о строении и функцио­нировании основных компонентов клетки.
• Обеспечить понимание учащимися мембранно­го характера организации клетки.
• Объяснить особенности строения мембранных и немембранных компонентов клетки.
• Основные положения
• В основе строения клетки лежит мембранный принцип организации.
• Цитоплазма эукариотической клеток разделена на отдельные, специализированные по выполнению определенных функций отделы компартменты.
• Органоиды являются структурными специализированными отделами клетки.
• Ряд органоидов клетки обладает способностыо к самовоспроизведению, в основе которого лежит редупликация, кольцевой молекулы ДНК, входящей в их состав.
• Центриоли, а также базальные тельца жгутиков и ресничек, способны к воспроизведению путем самосброки,
• В отличие от прокариот, у всех эукариотических клеток имеется цитоскелет.
• Обратите внимание учащихся на обсуждение следующих вопросов:
• Каким образом в строении ЭПС получили отраже­ние ее функции?
• В клетках каких тканей и органов в наибольшей степени могут быть развиты такие органоиды, как аппарат Гольджи?

В клетках каких тканей может встречаться боль­шое количество включений? Какие медицинские проблемы могут быть связаны с клеточными включе­ниями?

Строение эукариотической клетки

Все живые организмы в зависимости от наличия ядра можно условно подразделить на  две большие категории: прокариоты и эукариоты. Оба эти термина ведут свое происхождение от греческого  «karion» – ядро.

Те организмы, которые не имеют ядра, называют прокариотами – доядерными организмами с ядерным веществом в виде включений. Строение эукариотической клетки несколько иное. В отличие от прокариотов, эукариоты имеют оформленное ядро – это и есть их главное отличие. К прокариотам относят бактерии, цианобактерии, риккетсии и другие организмы.

Строение клеток

Структура	Эукариотическая клетка	Прокариотическая клетка
Клеточная стенка	Отсутствует у животных;	Имеется (отличается по химиче­
имеется у растений	скому составу от клеточной
стенки растений)
Клеточная мембрана	Имеется	Имеется
Ядро	Окружено мембраной	Нуклеарная область (нуклеоид)
мембранной не окруженная
Хромосомы	Линейные: содержат белок	Кольцевые; содержат мало белка
Эндоплазматический	Обычно имеется	Отсутствует
регикулум
Рибосомы	Имеются	Имеются (отличаются от рибосом
эукариот)
Комплекс Гольджи	Имеется	Отсутствует
Л изосомы	Имеются во многих клетках	Отсутствуют
Митохондрии	Имеются	Отсутствуют
Вакуоли	Имеются у большей части расти­	Отсутствуют
тельных клеток и у некоторых
животных клеток
Реснички и жгутики	Имеются у всех организмов, за	У некоторых бактерий имеются
исключением высших растении	жгутики иного строения

К эукариотам можно отнести представителей царств грибы, растения и животные.   Строение эукариотической клетки различных ядерных организмов сходно. Главные их составляющие – ядро и цитоплазма, которые вместе составляют протопласт.

Цитоплазма представляет собой полужидкое основное вещество, или, как ее еще называют, гиалоплазму, в которой находятся клеточные структуры – органеллы, выполняющие различные функции. С внешней стороны цитоплазма окружена плазматической мембраной.

Растительные и грибные клетки имеют помимо плазматической мембраны жесткую клеточную оболочку. Цитоплазма клеток растений и грибов содержит вакуоли – пузырьки, которые заполнены водой с различными растворенными в ней веществами.

Помимо этого, в клетке находятся включения в виде запасных питательных веществ или конечных продуктов обмена. Особенности строения эукариотической клетки обусловлены функциями включений, находящихся в клетке.

Строение и функции эукариотической клетки:

плазматическая мембрана – это двойной липидный слой с погруженными в него белками. Основная функция плазматической мембраны – обмен веществ между самой клеткой и окружающей средой. За счет плазматической мембраны осуществляется и контакт между двумя соседними клетками.

ядро – этот клеточный элемент имеет двумембранную оболочку. Основная функция ядра – сохранение наследственной информации – дезоксирибонуклеиновой кислоты. Благодаря ядру регулируется клеточная активность, передается генетический материал дочерним клеткам.

митохондрии – эти органеллы присутствуют только в растительной и животной клетках. Митохондрии, как и ядро, имеют две мембраны, между которыми есть внутренние складки – кристы. В митохондриях содержится кольцевая ДНК, рибосомы, множество ферментов. Благодаря этим органеллам осуществляется кислородный этап дыхания клетки (синтезируется аденозинтрифосфорная кислота).

пластиды – имеются лишь в растительной клетке, поскольку их основная функция – осуществление фотосинтеза.

эндоплазматическая сеть (ретикулум) –  это целая система уплощенных мешочков – цистерн, полостей и трубочек. На эндоплазматическом ретикулуме (шероховатом) располагаются важные органеллы – рибосомы. В цистернах сети изолируются и дозревают белки, которые также транспортируются самой сетью. На мембранах гладкого ретикулума осуществляется синтез стероидов и липидов.

комплекс Гольджи – система плоских одномембранных цистерн и пузырьков, прикрепленных к расширенным концам цистерн. Функция комплекса Гольджи – накопление и преобразование белков и липидов. Здесь же образуются секреторные пузырьки, выводящие вещества за пределы клетки.

Строение эукариотической клетки таково, что клетка имеет собственный механизм выделения отработанных веществ. лизосомы – одномембранные пузырьки, которые содержат гидролитические ферменты.

Благодаря лизосомам клетка переваривает поврежденные органеллы, отмершие клетки органов.

рибосомы – бывают двух типов, но основная их функция – сборка молекул белка. центриоли – это система микротрубочек, которые построены из белковых молекул. Благодаря центриолям образуется внутренний скелет клетки, она может поддерживать свою постоянную форму.

Строение эукариотической клетки сложнее, чем клетки прокариота. Благодаря наличию ядра, эукариоты имеют возможность передавать генетическую информацию, тем самым обеспечивая постоянство своего вида.

Самостоятельная работа

Строение и функции органоидов клетки

Название органоида

Строение

Функция

Вопросы и задания для повторения

Какими основными чертами строения ха­рактеризуется эукариотическая клетка?

Какие структуры клетки называются вклю­чениями? Приведите примеры.

1. Что лежит в основе структурной организа­ции клетки?
2. Как устроены мембраны клетки?
3. Какие функции выполняет наружная ци­топлазматическая мембрана?

Какими путями осуществляется обмен ве­ществ между клеткой и окружающей средой? Что такое пиноцитоз? Что такое фагоцитоз?

• Перечислите органоиды клетки и укажите их функции.
• В чем различие между гладкими и шерохо­ватыми мембранами эндоплазматической сети?
• Какие органоиды клетки способны к само­воспроизведению?
• ПроисхождениеЭукариот
• Жизньэукариотическойклетки
• Короткооклетках: Прокариотическиеклетки
• ПрезентацияЭукариотическаяклеткаЯдро

             

Цитология. Ядроклетки.

 

2. Двумембранныеорганоиды:,МИТОХОНДРИИ,ХЛОРОПЛАСТЫ,ЯДРО
4. Ресурсы

   

В. Б. ЗАХАРОВ, С. Г. МАМОНТОВ, Н. И. СОНИН, Е. Т. ЗАХАРОВА УЧЕБНИК «БИОЛОГИЯ» ДЛЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ (10-11класс) .

А. П. Плехов Биология с основами экологии. Серия «Учебники для вузов. Специальная литература».

Книга для учителя Сивоглазов В.И., Сухова Т.С. Козлова Т. А. Биология: общие закономерности.

Биология 100 самых важных тем В.Ю. Джамеев 2016 г.

Биология в схемах, терминах, таблицах” М.В. Железняк, Г.Н. Дерипаско, Изд. “Феникс”

Наглядный справочник. Биология. 10-11 классы. Красильникова

Образовательный портал http://cleverpenguin.ru/metabolizm-kletki

Школьный мир ИНФО http://www.shkolnymir.info/content/view/95/9

Природа мира

https://natworld.info/novosti/babochki-mogut-byt-starshe-cvetov-na-desjatki-millionov-let

FB.ru http://fb.ru/article/198783/hvostatyie-zemnovodnyie-samyie-yarkie-predstaviteli etogo-otryada

Биоуроки http://biouroki.ru/material/lab/2.html

Сайт YouTube: https://www.youtube.com /

Хостинг презентаций

– http://ppt4web.ru/nachalnaja-shkola/prezentacija-k-uroku-okruzhajushhego-mira-vo-klasse-chto-takoe-ehkonomika.html